裂解炉急冷锅炉泄漏失效原因分析及应对措施

裂解炉急冷锅炉泄漏失效原因分析及应对措施

高洪泉

（大庆石化公司化工一厂    黑龙江省大庆市163318）

摘要：目前，在我国大多数乙烯装置中，裂解炉急冷锅炉泄漏故障的问题经常发生，导致这一问题的原因也有很多。只有全面分析泄漏故障的原因，才能有效地采取有针对性的解决方案，促进高效安全生产。因此，有必要深入分析和总结裂解淬火锅炉泄漏失效的原因。在石化乙烯生产设备中，裂解炉是一个非常重要的先导装置。本文首先分析了裂解炉淬火锅炉泄漏故障的原因，然后详细探讨了解决裂解炉淬火炉泄漏故障的方法，希望对从事石化乙烯生产的同行有所帮助。

关键词：裂解炉、快冷锅炉；泄漏量无效的分析

一、 裂解炉淬火锅炉泄漏失效原因分析

（一） 锅炉给水系统杂质含量超标

锅炉给水系统中的杂质主要包括悬浮物、溶解气体和溶解固体。一般情况下，锅炉给水预处理后的实际含盐量相对较低，其电导率通常不超过10μS/cm，以免对设备和管理造成腐蚀。进入急冷锅炉后，由于锅炉给水的浓度，悬浮固体、SiO2和其他杂质离子会沉积。一些钙离子、钠离子和SiO2将慢慢积聚在管道根部，并粘附在急冷锅炉的热交换管外壁上，因为它们无法与蒸汽一起去除。由于钙盐、钠盐、SiO2和铝酸盐等物质的导热性差，附着在附着材料上的金属的温度大大升高，导致渗透到附着材料下的一些锅炉给水在短时间内发生浓缩。然而，由于受到附着物的阻碍，浓缩的锅炉水难以与锅炉给水有效、均匀地混合，导致附着物下锅炉水的碱浓度显著增加，炉管温度在短时间内迅速升高。一旦锅炉给水中存在游离NaOH，附着物质下的碱浓度将显著增加，导致碱腐蚀。

（二） 锅炉给水系统中的磷酸盐腐蚀

研究表明，锅炉给水系统不仅需要能够监测pH值和SiO2含量，还需要监测钠磷比。一般情况下，有必要将锅炉给水中的钠磷比控制在2.5-2.8的范围内。钠磷比可以有效地反映开炉水中各种磷酸盐的形态。首先，当钠磷比在2.2以内时，表明磷酸盐溶液中磷酸氢二钠的含量较高，而锅炉给水的pH值较低，极易受到酸性腐蚀。其次，当钠磷比不超过2.5时，锅炉给水系统中会隐藏磷酸盐，导致酸性磷酸盐腐蚀。一旦发生腐蚀，炉管表面的氧化铁会与磷酸钠反应，得到NaFePO4。第三，当钠磷比大于2.8但小于3.0时，锅炉给水系统中会隐藏磷酸盐，产生游离氢氧化钠。第四，当钠磷比大于3.0时，锅炉给水系统中会出现游离氢氧化钠。通常使用磷酸钠处理裂解炉快冷锅炉汽包水，并调节其pH值以确保锅炉给水的水质。我们不仅要确保锅炉给水中的二氧化硫含量和pH值符合标准，还要管理好钠磷比，防止磷酸盐藏匿导致快冷锅炉水垢下腐蚀等问题。

（三）日常操作原因

因为相关设备资料中显示，在急冷锅炉在正常运行途中禁止将其底部间断排污阀开启，以确保锅炉的水循环正常，只有在操作温度不超过250℃且在升降温环节方可将底部间断排污阀开启。但是在实际生成过程中，在不检修裂解炉的情况下往往都不会实施升降温操作，从而往往不会对急冷锅炉底部实施间断排污操作。此外，在炉水中存在小部分结垢性离子，其会和磷酸盐发生反应生成悬浮态水渣，在升降作用影响下，极易在急冷锅炉的最低点发生沉积。因为部分工人员没有能够正确认识到定期对急冷锅炉底部进行排污的重要性，在升降负荷以及开停工时没能切实根据相关规定要求来定期对最低点进行排污，从而导致水汽系统生成的悬浮态水渣沉积在急冷锅炉的最低点，加上该部位的热负荷最大，炉水瞬间汽化，长时间不能排出的水渣在高热负荷的影响下生成坚硬的水垢。除此之外，不少急冷锅炉长时间运行，但是却没有定期实施化学清洗，也是导致裂解炉急冷锅炉泄漏失效的一个重要原因。

二、解决裂解炉急冷锅炉泄漏失效的策略

急冷锅炉泄漏失效将会对裂解炉的运行周期产生较大影响，而导致该问题的出现原因众多，归纳来说，锅炉给水系统中所存在的碱性杂质会慢慢积累与浓缩从而让整体环境PH值偏碱性，使得急冷锅炉出现碱腐蚀，而锅炉经过长时间的运转使得使管台根部管束壁逐步变薄，甚至出现穿孔泄漏，因此，裂解炉急冷锅炉出现腐蚀泄漏的一个种原因就是碱腐蚀。除此之外，在急冷锅炉中出现磷酸盐腐蚀、PH值无法稳定控制、含有大量杂质等也是致使急冷锅炉出现碱腐蚀的重要原因。具体可以采取以下几方面的解决措施：第一，密切监控急冷锅炉的运行状态，在停炉时需要全方位检测急冷锅炉，如若泄漏换热管出现堵塞的情况则需要及时进行处理，或是实施更换。不仅如此，还应当要结合生产安排来对急冷锅炉实施合理的化学清洗工作，将其腐蚀速度降低。第二，需要严格检测锅炉给水的水质情况，对锅炉实际添加的磷酸钠药剂数量以及给水的PH值进行有效把控，在确保水质达标的前提下，往水质管理指标当中加入钠磷比该数值。第三，需要对裂解炉的投料负荷进行有效控制，禁止其出现超负荷运转的情况。不仅如此，在裂解炉升降温过程中，需要切实根据相应工艺流程来进行。第四，确保裂解炉操作工况的稳定，尽可能将切换原料的次数降低，防止在短时间内裂解炉的热负荷出现较大波动，从而影响到急冷锅炉的正常运行。而且还需要对急冷锅炉间断排放的频率与次数进行科学安排。第四，当彻底将裂解炉停止运行后，需要将急冷锅炉彻底倒空，将急冷锅炉中水垢累积而造成的腐蚀几率降低。第五，需要定期实施急冷锅炉的排污工作。第六，需要深入掌握急冷锅炉化学清洗的最新技术，根据实际情况、选用最为合适的化学清洗方案。对于新的锅炉在进行运行前务必要开展化学清洗工作后。即便是投入运行的锅炉也需要对其进行定期清洗，及时将沉积在金属管壁上的杂质以及腐蚀产物清除干净。第七，可以在处理锅炉给水过程中使用中和胺方案。中和胺可以有效的避免出现凝结水系统腐蚀的情况，降低凝结水系统铜与铁的腐蚀产物进入锅炉的几率，避免其和钙镁等杂质一同沉积于锅炉金属受热面上形成水垢，进而引发腐蚀的情况出现。

三、结束语

总而言之，裂解炉急冷锅炉作为化工生产的一项重要设备，其发挥了极为关键的作用，但是因为在长时间运行以及其他因素的影响下不可避免会出现泄漏失效的情况，使得整体生产效率与质量受到影响。所以在实际运行过程中相关工作人员应当要能够正确掌握裂解炉急冷锅炉的泄漏失效原因，并在实践中采取有效的解决措施，切实减少裂解炉急冷锅炉泄漏失效的发生几率。

参考文献

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作者简介:高洪泉，男，1981年10月16日，汉族，黑龙江省大庆市，在大庆石化公司化工一厂裂解车间从事裂解主操工作。联系地址:大庆石化公司化工一厂裂解车间，邮编:163714